CN102686996A - 流动特性测定用金属模具、流动特性测定方法、半导体封装用树脂组合物及半导体装置的制造方法 - Google Patents

流动特性测定用金属模具、流动特性测定方法、半导体封装用树脂组合物及半导体装置的制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102686996A
CN102686996A CN2010800528366A CN201080052836A CN102686996A CN 102686996 A CN102686996 A CN 102686996A CN 2010800528366 A CN2010800528366 A CN 2010800528366A CN 201080052836 A CN201080052836 A CN 201080052836A CN 102686996 A CN102686996 A CN 102686996A
Authority
CN
China
Prior art keywords
flow characteristics
metal die
resin composition
stream
flow
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2010800528366A
Other languages
English (en)
Inventor
西川敦准
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Bakelite Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Bakelite Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Bakelite Co Ltd filed Critical Sumitomo Bakelite Co Ltd
Publication of CN102686996A publication Critical patent/CN102686996A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/76—Measuring, controlling or regulating
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N11/00—Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties
    • G01N11/02—Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties by measuring flow of the material
    • G01N11/04—Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties by measuring flow of the material through a restricted passage, e.g. tube, aperture
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/14—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles
    • B29C45/14639—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles for obtaining an insulating effect, e.g. for electrical components
    • B29C45/14655—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles for obtaining an insulating effect, e.g. for electrical components connected to or mounted on a carrier, e.g. lead frame
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/26—Moulds
    • B29C45/37—Mould cavity walls, i.e. the inner surface forming the mould cavity, e.g. linings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/76—Measuring, controlling or regulating
    • B29C45/7646—Measuring, controlling or regulating viscosity
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/93—Batch processes
    • H01L24/95—Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips
    • H01L24/97—Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips the devices being connected to a common substrate, e.g. interposer, said common substrate being separable into individual assemblies after connecting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/14—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles
    • B29C45/14639—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles for obtaining an insulating effect, e.g. for electrical components
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2101/00—Use of unspecified macromolecular compounds as moulding material
    • B29K2101/10—Thermosetting resins
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/34—Electrical apparatus, e.g. sparking plugs or parts thereof
    • B29L2031/3425—Printed circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/321—Disposition
    • H01L2224/32151—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/32221—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/32225—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805—Shape
    • H01L2224/4809—Loop shape
    • H01L2224/48091—Arched
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48225—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H01L2224/48227—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732—Location after the connecting process
    • H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
    • H01L2224/73265—Layer and wire connectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/93—Batch processes
    • H01L2224/95—Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips
    • H01L2224/97—Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips the devices being connected to a common substrate, e.g. interposer, said common substrate being separable into individual assemblies after connecting
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/13—Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
    • H01L2924/1301—Thyristor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/14—Integrated circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/151—Die mounting substrate
    • H01L2924/153—Connection portion
    • H01L2924/1531—Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface
    • H01L2924/15311—Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface being a ball array, e.g. BGA
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/181—Encapsulation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
  • Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

根据本发明，提供一种流动特性测定用金属模具及流动特性测定方法，其中，流动特性测定用金属模具是一种用于通过将作为被测物的树脂组合物注入到设在金属模具上的流路中来测定树脂组合物的流动特性的流动特性测定用金属模具，其特征在于，流路截面形状中从截面重心到轮廓线的最小距离在0.02mm以上、0.4mm以下，流动特性测定方法的特征在于，将作为被测物的树脂组合物注入到流动特性测定用金属模具的流路中，使其向一个方向流动，求出树脂组合物从流动起点到终点的流动距离，作为流动长度。

Description

流动特性测定用金属模具、流动特性测定方法、半导体封装用树脂组合物及半导体装置的制造方法
技术领域
本发明涉及流动特性测定用金属模具、流动特性测定方法、半导体封装用树脂组合物及半导体装置的制造方法，尤其涉及适用于评价用半导体封装用树脂组合物进行半导体元件的封装成形时的狭缝（狭路）填充性的流动特性测定用金属模具、流动特性测定方法、根据该流动特性测定方法而选择的半导体封装用树脂组合物以及使用该半导体封装用树脂组合物的半导体装置的制造方法。
背景技术
作为IC、LSI等半导体元件的封装方法，树脂组合物的转移成形法具有成本低、适合大量生产的特点，自被采用起已有长久历史，即使在可靠性方面，通过环氧树脂、作为固化剂的酚醛树脂的改良，不断在寻求特性的提高。但是，在近年的电子机器的小型化、轻量化、高性能化的市场动向中，半导体在逐年高集成化，而且，半导体装置的表面安装化得到促进，在这种情况下，对半导体封装用树脂组合物的狭缝填充性的要求越来越严格。因此，能与狭缝填充性一致的流动特性评价方法变得极为重要。
以往，较多地使用流动特性的测定作为半导体封装用树脂组合物的流动特性评价方法，流动特性的测定是使用ANSI/ASTM D 3123-72中规定的螺旋流动测定用金属模具，将作为被测物的树脂组合物注入到螺旋状流路中，测定树脂组合物的流动长度（例如，可参见专利文献1）。然而，由于ANSI/ASTM D 3123-72中规定的螺旋流测定用金属模具的螺旋状流路的截面形状为半径R1.6mm（R0.63英寸）的半圆状的大截面，因此，对于至今为止的半导体装置，通过该评价方法就能充分获得与半导体封装用树脂组合物对半导体装置的填充性间的一致性，然而，对于随着近来的轻薄化产生的半导体装置，则不能充分得到螺旋流动测定结果与实际的半导体装置中的狭缝填充性间的一致性。此外，ANSI/ASTM D 3123-72中规定的螺旋流动测定用金属模具中所规定的螺旋状流路的流路长度约为102英寸（约260cm），不可能用来评价超过该流路长度的高流动性树脂组合物的流动特性。
根据上述情况，以往，狭缝填充性评价用实际的半导体元件进行。例如，只有在MAP基板上表面安装上倒装芯片（flip chip），向该处实际浇注半导体封装用树脂组合物，用超声波图像测定装置等评价狭缝填充性的方法。这是一种IC芯片非常贵、表面安装操作等非常耗费工作量的评价，效率差。此外，例如，如适合用于多级层积的半导体元件的封装成形的半导体封装用树脂组合物那样，在使用螺旋流动测定用金属模具的流动特性评价中，无法定量评价流动长度超过102英寸（260cm）的高流动性树脂组合物的流动特性。
专利文献
专利文献1：日本特开2008-291155号公报
发明内容
本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种对用半导体封装用树脂组合物进行半导体元件的封装成形时的狭缝填充性进行评价的、不使用昂贵的IC芯片的、低成本的、简便的评价方法。此外，提供一种能对极高流动性的树脂组合物的流动特性进行定量评价的方法。
本发明提供一种流动特性测定用金属模具，该金属模具是一种用于通过将作为被测物的树脂组合物注入到设置在金属模具上的流路中来测定前述树脂组合物的流动特性的流动特性测定用金属模具，其特征在于，前述流路的截面形状中从截面重心到轮廓线的最小距离在0.02mm以上、0.4mm以下。
根据本发明的一实施方式，在上述流动特性测定用金属模具中，上述流路为螺旋状流路。
根据本发明的一实施方式，在上述流动特性测定用金属模具中，上述流路的截面形状为长方形、梯形、半圆柱形。
根据本发明的一实施方式，在上述流动特性测定用金属模具中，上述流路的截面形状的最大宽度（w）和最大高度（h）存在w≥h的关系。
根据本发明的一实施方式，在上述流动特性测定用金属模具中，上述流路的截面形状的上述最大高度在0.05mm以上、0.8mm以下。
根据本发明的一实施方式，在上述流动特性测定用金属模具中，上述流路的截面形状的上述最大宽度在0.5mm以上、10mm以下。
本发明提供一种流动特性测定方法，其包括通过将作为被测物的树脂组合物注入到上述流动特性测定用金属模具的流路中，使树脂组合物向一个方向流动的工序和计算从上述树脂组合物的上述流动的起点到终点的流动距离，将其作为流动长度的工序。
根据本发明的一实施方式，在上述流动特性测定方法中，将流动距离作为流动长度求出的上述工序使用低压转移成形机，在金属模具温度140～190℃、注入压力6.9MPa、保压时间60～180秒的条件下实施。
本发明提供一种半导体封装用树脂组合物的检查方法，是一种用上述流动特性测定方法评价树脂组合物的流动特性的树脂组合物的检查方法，其中，上述树脂组合物为半导体封装用树脂组合物，作为上述半导体封装用树脂组合物的产品检查，包括测定上述半导体封装用树脂组合物的流动长度，将其值与预先规定的产品规格进行比较，判断合格与否的工序。
本发明提供一种半导体封装用树脂组合物，是一种含有（A）环氧树脂、（B）酚醛树脂类固化剂、（C）无机充填材料及（D）固化促进剂的半导体封装用树脂组合物，其特征在于，使用低压转移成形机，在金属模具温度175℃、注入压力6.9MPa、保压时间120秒的条件下，根据上述流动特性测定方法，将上述半导体封装用树脂组合物注入到具有流路截面形状为宽5mm、高0.2mm的近长方形的螺旋状流路的上述流动特性测定用金属模具的流路中进行测定时的流动长度在50cm以上。
根据本发明一实施方式，将使用低压转移成形机，在金属模具温度175℃、注入压力6.9MPa、保压时间120秒的条件下，根据上述流动特性测定方法，将上述半导体封装用树脂组合物注入到具有流路截面形状为宽5mm、高0.2mm的近长方形的螺旋状流路的上述流动特性测定用金属模具的流路中进行测定时的流动长度作为L1，将使用低压转移成形机，在金属模具温度175℃、注入压力6.9MPa、保压时间120秒的条件下，将上述半导体封装用树脂组合物注入到具有流路截面形状为半径R1.6mm的半圆形的螺旋状流路的ANSI/ASTM D 3123-72中所规定的螺旋流动测定用金属模具的流路中测得的流动长度作为L2，此时，上述半导体封装用树脂组合物满足下述式子：
0.25L2≤L1
根据本发明的一实施方式，上述半导体封装用树脂组合物在使用低压转移成形机，在金属模具温度175℃、注入压力6.9MPa、保压时间120秒的条件下，根据上述流动特性测定方法，将上述半导体封装用树脂组合物注入到具有流路截面形状为宽5mm、高0.2mm的近长方形的螺旋状流路的上述流动特性测定用金属模具的流路中进行测定时的流动长度在60cm以上。
根据本发明的一实施方式，上述半导体封装用树脂组合物在使用低压转移成形机，在金属模具温度175℃、注入压力6.9MPa、保压时间120秒的条件下，根据上述流动特性测定方法，将上述半导体封装用树脂组合物注入到具有流路截面形状为宽5mm、高0.2mm的近长方形的螺旋状流路的上述流动特性测定用金属模具的流路中进行测定时的流动长度在80cm以上。
本发明提供一种半导体装置的制造方法，该方法是一种对层积或并列搭载在具有晶片焊盘部的引线框或电路基板上的1个以上半导体元件，用上述半导体封装用树脂组合物进行封装成形的半导体装置的制造方法，其中，上述半导体装置具有最小高度在0.01mm以上、0.1mm以下的狭缝。
根据本发明，能稳定地得到狭缝填充性优异的半导体封装用树脂组合物及极高流动性的半导体封装用树脂组合物，因此，可良好地用于对具有狭缝的半导体装置及具有多级层积的半导体元件的半导体装置等有用的半导体封装用树脂组合物的选定、品质管理等。
根据本发明，可通过廉价且简便的评价对用半导体封装用树脂组合物进行半导体元件的封装成形时的狭缝填充性进行评价，并可定量评价极高流动性的树脂组合物的流动特性。还可通过用本方法管理半导体封装用树脂组合物的品质来稳定地得到狭缝填充性优异的半导体封装用树脂组合物及无充填不良等的半导体装置。
附图说明
图1是显示本发明的流动特性测定用金属模具的一个例子的下模腔的图。
图2是显示本发明的半导体装置的一个例子的截面结构的图。
具体实施方式
本发明的流动特性测定用金属模具是一种用于通过将作为被测物的树脂组合物注入到设置在金属模具上的流路中来测定树脂组合物的流动特性的流动特性测定用金属模具，其特征在于，流路截面形状中从截面重心到轮廓线的最小距离在0.02mm以上、0.4mm以下。此外，本发明的流动特性测定方法的特征在于，将作为被测物的树脂组合物注入到上述流动特性测定用金属模具的流路中，使其向一个方向流动，计算从树脂组合物流动的起点到终点的流动距离，作为流动长度。由此，可通过廉价且简便的评价对用半导体封装用树脂组合物进行半导体元件的封装成形时的狭缝填充性进行评价，并可定量评价极高流动性的树脂组合物的流动特性。
此外，本发明的半导体封装用树脂组合物是一种含有（A）环氧树脂、（B）酚醛树脂类固化剂、（C）无机充填材料及（D）固化促进剂的半导体封装用树脂组合物，其特征在于，使用低压转移成形机，在金属模具温度175℃、注入压力6.9MPa、保压时间120秒的条件下，根据上述流动特性测定方法，将上述半导体封装用树脂组合物注入到具有流路截面形状为宽5mm、高0.2mm的近长方形的螺旋状流路的上述流动特性测定用金属模具的流路中进行测定时的流动长度在50cm以上。由此，能稳定地得到狭缝填充性优异的半导体封装用树脂组合物或极高流动性的半导体封装用树脂组合物。此外，本发明的半导体装置的制造方法的特征在于，对层积或并列搭载在具有晶片焊盘部的引线框或电路基板上的1个以上半导体元件，用上述半导体封装用树脂组合物进行封装成形。由此，即使是具有0.01mm以上、0.1mm以下的狭缝的半导体装置，也能稳定地得到无充填不良等的半导体装置。下面对本发明进行详细说明。
首先就本发明的流动特性测定用金属模具及流动特性测定方法进行说明。本发明的流动特性测定用金属模具是一种用于通过将作为被测物的树脂组合物来注入到设置在金属模具上的流路中来测定树脂组合物的流动特性的流动特性测定用金属模具，可以使用流路截面形状中从截面重心到轮廓线的最小距离在0.02mm以上、0.4mm以下的金属模具。由此，可通过廉价且简便的评价对用半导体封装用树脂组合物进行半导体元件的封装成形时的狭缝填充性进行评价。此外，可定量评价极高流动性的树脂组合物的流动特性。
在本发明的流动特性测定用金属模具中，流路截面形状中从截面重心到轮廓线的最小距离优选在0.02mm以上、0.4mm以下，尤其是在考虑到与MAP成形中的狭缝填充性的一致性的情况下，更优选在0.04mm以上、0.3mm以下。所述MAP成形是指对MAP基板上表面安装有倒装芯片的半导体元件等，用半导体封装用树脂组合物进行封装成形。
由于在ANSI/ASTM D 3123-72中所规定的以往的螺旋流动测定用金属模具中，流路的截面形状为R1.6mm（R0.63英寸）的半圆形，从截面重心到轮廓线的最小距离大，约为0.7mm，因此，与在具有狭缝的实际的半导体装置中接受的热量相比，从金属模具表面接受的热量少，树脂的固化相对慢，结果导致无法与实际的半导体装置中的填充性取得一致性。而在本发明的流动特性测定用金属模具中，通过将流路截面形状中从截面重心到轮廓线的最小距离设定在上述范围内，可提高与具有狭缝的实际的半导体装置中的填充性之间的一致性。
对本发明的流动特性测定用金属模具中的流路无特殊限制，但从不妨碍树脂的流动、能使金属模具变得小巧的观点考虑，优选螺旋状的流路。
对本发明的流动特性测定用金属模具中的流路的截面形状无特殊限制，可以是长方形、梯形、半圆柱形、半圆形、三角形及圆形中的任何一种，但从与具有狭缝的实际的半导体装置中的填充性之间的一致性的观点考虑，优选与实际的半导体装置中的流路形状接近的长方形、梯形或半圆柱形。换言之，优选最大宽度（w）和最大高度（h）存在w≥h关系。只要是这种形状，即使在最大高度小的情况下，也能相对增加作为被测物的树脂组合物的流量，因此，从减少测定偏差的观点考虑，仍是可取的。另外，流路的截面形状为长方形时，为了能容易地从金属模具中取出树脂固化物，可以在侧面形成拔模锥度，或使边缘部圆滑。
对于本发明的流动特性测定用金属模具中的流路截面形状的最大高度，根据具有狭缝的实际半导体装置的形状进行适当选择，由此可以提高与实际半导体装置中的填充性间的一致性，但最大高度优选在0.05mm以上、0.8mm以下。尤其是在考虑到与MAP成形中的狭缝填充性的一致性的情况下，优选在0.08mm以上、0.6mm以下。所述MAP成形是指对MAP基板上表面安装有倒装芯片的半导体元件等，用半导体封装用树脂组合物进行封装成形。
对于本发明的流动特性测定用金属模具中的流路截面形状的最大宽度，根据具有狭缝的实际半导体装置的形状进行适当选择，由此可以提高与实际半导体装置中的填充性间的一致性，但最大宽度优选在0.5mm以上、10mm以下。尤其是在考虑到与MAP成形中的狭缝填充性的一致性的情况下，优选在0.8mm以上、8mm以下。所述MAP成形是指对MAP基板上表面安装有倒装芯片的半导体元件等，用半导体封装用树脂组合物进行封装成形。
对于本发明的流动特性测定用金属模具中的流路的长度，可根据作为被测物的树脂组合物的流动特性进行适当选择，无特殊限制，但优选在70cm以上、160cm以下，更优选在80cm以上、150cm以下。尤其是在考虑到与MAP成形中的狭缝填充性的情况下，优选在90cm以上、140cm以下。所述MAP成形是指对MAP基板上表面安装有倒装芯片的半导体元件等，用半导体封装用树脂组合物进行封装成形。此外，只要本发明的流动特性测定用金属模具中的流路的长度在80cm以上，即使在使用以往的螺旋流路测定用金属模具的流动特性评价中，也能定量评价流动长度超过102英寸（260cm）的高流动性树脂组合物的流动特性。
图1是显示本发明的流动特性测定用金属模具的一个例子的下模腔的图。图1所示的流动特性测定用金属模具具有如图1中的“箭视图”所示的截面形状为长方形的流路。如该图中所示，流路的截面形状为宽5mm、高0.2mm的长方形，从截面重心到轮廓线的最小距离为0.1mm。此外，流路长113cm，为螺旋状。
本发明的流动特性测定方法为，将作为被测物的树脂组合物注入到本发明的流动特性测定用金属模具的流路中，使其向一个方向流动，计算从树脂组合物流动的起点到终点的流动距离，将其作为流动长度。由此，可通过廉价且简便的评价对用半导体封装用树脂组合物进行半导体元件的封装成形时的狭缝填充性进行评价。对将作为被测物的树脂组合物注入到流动特性测定用金属模具的流路中的方法及其注入条件无特殊限制，例如，可以使用低压转移成形机，在金属模具温度140～190℃、注入压力6.9MPa、保压时间60～180秒的条件下进行。
在本发明中，根据上述使用本发明的流动特性测定用金属模具的本发明的流动特性测定方法，可作为半导体封装用树脂组合物的产品检查，测定其流动长度，将该值与预先规定的产品规格进行比较，判断合格与否。这样，通过将半导体封装用树脂组合物的流动特性管理到规定的范围内，能稳定地得到狭缝填充性优异的半导体封装用树脂组合物或者极高流动性的半导体封装用树脂组合物。
接着，对本发明的半导体封装用树脂组合物进行说明。本发明的半导体封装用树脂组合物是一种含有（A）环氧树脂、（B）酚醛树脂类固化剂、（C）无机充填材料及（D）固化促进剂的半导体封装用树脂组合物，使用低压转移成形机，在金属模具温度175℃、注入压力6.9MPa、保压时间120秒的条件下，根据本发明的流动特性测定方法，将半导体封装用树脂组合物注入到具有流路截面形状为宽5mm、高0.2mm的近长方形的螺旋状流路的本发明的流动特性测定用金属模具的流路中进行测定，这时的从流动起点到终点的流动距离亦即流动长度优选在50cm以上，更优选在60cm以上，尤其优选在80cm以上。由此，可以得到适用于具有狭缝的半导体装置或者具有多级层积的半导体元件的半导体装置的半导体封装用树脂组合物。
此外，在考虑到用半导体封装用树脂组合物将在MAP基板上表面安装有倒装芯片的半导体元件等进行封装成形的MAP成形中的狭缝填充性的情况下，将使用低压转移成形机，在金属模具温度175℃、注入压力6.9MPa、保压时间120秒的条件下，根据本发明的流动特性测定方法，将半导体封装用树脂组合物注入到具有流路截面形状为宽5mm、高0.2mm的近长方形的螺旋状流路的本发明的流动特性测定用金属模具的流路中进行测定时的流动长度作为L1，此外，将使用低压转移成形机，在金属模具温度175℃、注入压力6.9MPa、保压时间120秒的条件下，将半导体封装用树脂组合物注入到具有流路截面形状为R1.6mm的半圆形的螺旋状流路的、ANSI/ASTM D3123-72中所规定的螺旋流路测定用金属模具的流路中测得的流动长度作为L2，此时，优选满足下式。
0.25L2≤L1
与在金属模穴中设置1个封装量的半导体元件进行树脂封装的方法相比，在金属模具模穴中设置多个封装量的半导体元件统一进行树脂封装的MAP成形中，有必要使封装树脂在高0.2mm左右的狭缝中长距离流动。通过使用流动长度L1和L2的关系在上述范围内的树脂组合物，可使封装树脂在高0.2mm左右的狭缝中长距离流动。
在设想用来在金属模穴中设置1个封装量的半导体元件进行树脂封装的以往的封装树脂中，从生产率的角度考虑，重视固化性，L1的值低于0.25L2，因此，即使是在作为以往的流动特性测定方法的螺旋状流路金属模具中的流动长度超过200cm的封装树脂，在本发明的流动特性测定用金属模具中的流动长度也会低于50cm，在MAP成形中会出现流动性不足、填充不良等问题。尤其是在对MAP基板上表面安装有倒装芯片的半导体元件用半导体封装用树脂组合物进行封装成形的情况下，倒装芯片与基板之间的间隙会在0.01～0.1mm左右，对此，优选使用在本发明的流动特性测定用金属模具中的流动长度在60cm以上的封装树脂。
在本发明中，通过适当选择环氧树脂（A）、酚醛树脂类固化剂（B）、无机充填材料（C）及固化促进剂（D）的种类、添加比例，调整树脂组合物的熔融粘度和固化性，可使通过上述方法测定出的半导体封装用树脂组合物的流动长度在上述下限值以上。此外，由于树脂组合物的流动长度会因混入粒径大的粒子而受到影响，因此，通过控制无机充填材料（C）的粒径分布可以调整流动长度。下面就半导体封装用树脂组合物的各成分进行详细说明。
本发明的半导体封装用树脂组合物含有环氧树脂（A）。本发明的半导体封装用树脂组合物中所使用的环氧树脂（A）为1个分子内具有2个以上环氧基的所有单体、低聚物、聚合物，对其分子量、分子结构无特殊限制，例如可以是联苯型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚A型环氧树脂、二苯乙烯型环氧树脂等结晶性环氧树脂；苯酚酚醛清漆型环氧树脂、甲酚酚醛清漆型环氧树脂、萘酚酚醛清漆型环氧树脂等酚醛清漆型环氧树脂；三酚基甲烷型环氧树脂、烷基改性三酚基甲烷型环氧树脂等多官能环氧树脂；具有亚苯基骨架的苯酚芳烷基型环氧树脂、具有亚联苯基骨架的苯酚芳烷基型环氧树脂、具有亚苯基骨架的萘酚芳烷基型环氧树脂、具有亚联苯基骨架的萘酚芳烷基型环氧树脂等芳烷基型环氧树脂；二羟基萘型环氧树脂、对羟基萘及/或二羟基萘的二聚体进行缩水甘油醚化所得的环氧树脂等萘酚型环氧树脂；异氰尿酸三缩水甘油酯、异氰尿酸单烯丙基二缩水甘油酯等含三嗪核环氧树脂；二环戊二烯改性苯酚型环氧树脂等桥环烃化合物改性苯酚型环氧树脂；双酚S型环氧树脂等含硫原子型环氧树脂等，这些环氧树脂可单独使用一种，也可两种以上并用。考虑到在具有狭缝的半导体装置中的填充性，树脂组合物的低粘度化就显得重要，优选联苯型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚A型环氧树脂、具有亚苯基骨架的苯酚芳烷基型环氧树脂、具有亚联苯基骨架的苯酚芳烷基型环氧树脂。
作为本发明的半导体封装用树脂组合物中所用的环氧树脂（A）整体的添加比例，无特殊限制，但优选在整个半导体封装用树脂组合物中在1质量％以上、30质量％以下，更优选在2质量％以上、25质量％以下。若（A）环氧树脂整体的添加比例超过上述下限值，则引起流动特性降低等的可能性小。
本发明的半导体封装用树脂组合物含有酚醛树脂类固化剂（B）。本发明的半导体封装用树脂组合物中所用的酚醛树脂类固化剂（B）是1个分子内含有2个以上酚羟基的所有单体、低聚物、聚合物，对其分子量、分子结构无特殊限制，例如可以是苯酚酚醛清漆树脂、甲酚酚醛清漆树脂、萘酚酚醛清漆树脂等酚醛清漆型树脂；三酚基甲烷型树脂、烷基改性三酚基甲烷型树脂等多官能型酚醛树脂；二环戊二烯改性酚醛树脂、萜烯改性酚醛树脂等改性酚醛树脂；具有亚苯基骨架的苯酚芳烷基树脂、具有亚联苯基骨架的苯酚芳烷基树脂、具有亚苯基骨架的萘酚芳烷基树脂、具有亚联苯基骨架的萘酚芳烷基树脂等芳烷基型树脂；双酚A、双酚F等双酚化合物；双酚S等含硫原子型酚醛树脂等，这些酚醛树脂类固化剂可单独使用一种，也可两种以上并用。考虑到在具有狭缝的半导体装置中的填充性，树脂组合物的低粘度化就显得重要，优选苯酚酚醛树脂、甲酚酚醛树脂、萘酚酚醛树脂、具有亚苯基骨架的苯酚芳烷基树脂、具有亚联苯基骨架的苯酚芳烷基树脂。
对本发明的半导体封装用树脂组合物中所用的酚醛树脂类固化剂（B）的添加比例无特殊限制，但优选在整个半导体封装用树脂组合物中在0.5质量％以上、30质量％以下，更优选在1质量％以上、20质量％以下。若酚醛树脂类固化剂（B）的添加比例在上述下限值以上，则引起流动特性降低等的可能性小。
作为本发明的半导体封装用树脂组合物中所用的环氧树脂（A）和酚醛树脂类固化剂（B）的添加比例，优选整个环氧树脂的环氧基数（EP）与整个酚醛树脂类固化剂的酚羟基数（OH）之比（EP/OH）在0.8以上、1.4以下。若在该范围内，则能够抑制树脂组合物的固化性下降或者树脂固化物的玻璃化转变温度降低、耐湿可靠性降低等。
本发明的半导体封装用树脂组合物含有无机充填材料（C）。作为本发明的半导体封装用树脂组合物所使用的无机充填材料（C），可以使用通常用于半导体封装用树脂组合物的无机充填材料。例如可以是熔融硅石、结晶硅石、滑石、氧化铝、氮化硅等，最适合使用的无机充填材料为球状的熔融硅石。这些无机充填材料（C）可单独使用一种，也可两种以上并用。对无机充填材料（C）的最大粒径无特殊限制，但考虑到在具有狭缝的半导体装置中的填充性，不要混入粒径超过狭缝高度的大粒子就显得重要，优选粒径45μm以上的比例占整个无机充填材料的1质量％以下，更优选32μm以上的比例占整个无机充填材料的1质量％以下，尤其优选24μm以上的比例占整个无机充填材料的1质量％以下。
对本发明的半导体封装用树脂组合物中所用的无机充填材料（C）的含有比例无特殊限制，但优选占整个半导体封装用树脂组合物中的50质量％以上、92质量％以下，更优选在60质量以上、90质量％以下。若无机充填材料（C）的含有比例在上述下限值以上，则能抑制耐焊接性降低等。若无机充填材料（C）的含有比例在上述上限值以下，则能抑制流动特性的降低等。考虑到在具有狭缝的半导体装置中的填充性，树脂组合物的低粘度化显得重要，无机充填材料的含有比例优选在50质量％以上、88质量％以下。此外，考虑到在MAP成形中的半导体封装用树脂组合物的填充性，无机充填材料的含有比例优选在60质量％以上、88质量％以下。
本发明的半导体封装用树脂组合物含有固化促进剂（D）。作为本发明的半导体封装用树脂组合物中所使用的固化促进剂，只要是促进环氧树脂（A）的环氧基与酚醛树脂类固化剂（B）的羟基的反应的物质即可，可以使用通常使用的固化促进剂。作为具体例子，可以是有机膦、四取代鏻化合物、磷酸酯甜菜碱、膦化合物与醌化合物的加成物、鏻化合物与硅烷化合物的加成物等含磷原子化合物；1,8－二氮杂双环[5.4.0]十一碳－7－烯、二甲基苄胺、2－甲基咪唑等含氮原子化合物。考虑到在具有狭缝的半导体装置中的填充性，树脂组合物的低粘度化显得重要，优选四取代鏻化合物、膦化合物与醌化合物的加成物、鏻化合物与硅烷化合物的加成物等含磷原子化合物。此外，考虑到在MAP成形中的半导体封装用树脂组合物的填充性，不使凝胶化过快显得重要，优选四取代鏻化合物、膦化合物与醌化合物的加成物、鏻化合物与硅烷化合物的加成物等含磷原子化合物。
本发明的半导体封装用树脂组合物还可使用硅烷偶联剂。作为可在本发明的半导体封装用树脂组合物中使用的硅烷偶联剂，无特殊限制，可以是含有巯基的硅烷偶联剂、含有仲氨基的硅烷偶联剂、含有伯氨基的硅烷偶联剂、含有环氧基的硅烷偶联剂、含有烷基的硅烷偶联剂、含有脲基的硅烷偶联剂、含有丙烯酸基的硅烷偶联剂等。考虑到在具有狭缝的半导体装置中的填充性及在MAP成形中的半导体封装用树脂组合物的填充性，优选含有仲氨基的硅烷偶联剂。
作为含有巯基的硅烷偶联剂（E），例如可以是γ－巯丙基三甲氧基硅烷、3－巯丙基甲基二甲氧基硅烷，此外，还可以是与双〔3－（三乙氧基硅）丙基〕四硫化物、双〔3－（三乙氧基硅）丙基〕二硫化物之类的通过热分解而具有巯基的硅烷偶联剂显示同样功能的硅烷偶联剂等。
作为含有仲氨基的硅烷偶联剂（F），例如可以是N－（β－氨乙基）－γ－氨丙基三甲氧基硅烷、N－（β－氨乙基）－γ－氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N－苯基－γ－氨丙基三乙氧基硅烷、N－苯基－γ－氨丙基三甲氧基硅烷、N－（β－氨乙基）－γ－氨丙基三乙氧基硅烷、N－（6－氨己基）－3－氨丙基三甲氧基硅烷、N－（3－（三甲氧基硅）丙基）－1,3－苯二甲硫醇（benzenedimethanane）等。
作为含有伯氨基的硅烷偶联剂，例如可以是γ－氨丙基三乙氧基硅烷、γ－氨丙基三甲氧基硅烷等。
作为含有环氧基的硅烷耦合剂，例如可以是γ－缩水甘油醚氧丙基三乙氧基硅烷、γ－缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ－缩水甘油醚氧丙基甲基二甲氧基硅烷、β－（3,4－环氧基环己基）乙基三乙氧基硅烷等。
作为含有烷基的硅烷偶联剂，可以是甲基三甲氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷等。
作为含有脲基的硅烷偶联剂，例如可以是γ－脲基丙基三乙氧基硅烷、六甲基二硅氮烷。
作为含有丙烯酸基的硅烷偶联剂，可以是3－甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3－甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3－甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3－甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、3－丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷等。
此外，这些硅烷偶联剂中可添加预先水解反应过的物质。这些硅烷偶联剂可单独使用一种，也可两种以上并用。
可在本发明的半导体封装用树脂组合物中使用的硅烷偶联剂的添加比例的下限值优选占整个树脂组合物的0.05质量％以上，更优选在0.1质量％以上。只要添加比例在上述下限值以上，即可获得增加与各种金属类部件的密着力、提高耐焊接性的效果。此外，作为硅烷偶联剂的添加比例的上限值，优选占整个树脂组合物的1质量％以下，更优选在0.7质量％以下。只要添加比例在上述上限值以下，即可在没有树脂组合物的固化物的吸水性增大的情况下获得在半导体装置中的良好的耐焊接性。
本发明的半导体封装用树脂组合物除了环氧树脂（A）、酚醛树脂类固化剂（B）、无机充填材料（C）、固化促进剂（D）、硅烷偶联剂以外，还可根据需要适当添加下述各种添加剂：卡那巴蜡等天然蜡、聚乙烯蜡等合成蜡、硬脂酸、硬脂酸锌等高级脂肪酸和其金属盐类及石蜡等脱模剂；炭黑、印度红、氧化钛、酞菁、苝黑等着色剂；水滑石类，选自镁、铝、铋、钛、锆的元素的含水氧化物等离子捕捉剂；硅油、橡胶等低应力添加剂；噻唑林、二唑、三唑、三嗪、嘧啶等密着性赋予剂；溴化环氧树脂、三氧化锑、氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌、钼酸锌、磷腈等阻燃剂等。
此外，本发明的半导体封装用树脂组合物可以使用根据需要适当调整了分散度、流动特性等的以下物质：将前述各成分用例如混合器等常温混合后的混合物，以及将其进一步用辊压机、捏合机、挤出机等混炼机熔融混炼、冷却后粉碎的混合物等。
接着对本发明的半导体装置的制造方法进行说明。本发明的半导体装置是一种具有对层积或并列搭载在具有晶片焊盘部的引线框或电路基板上的1个以上半导体元件进行封装的封装材料的半导体装置。要用本发明的半导体封装用树脂组合物封装半导体元件来制造半导体装置，只要通过转移成形、压缩成形、注射成形等以往的成形方法进行固化成形即可。此外，也可在对多个半导体元件统一成形后，经单片化工序得到半导体装置。根据使用本发明的流动特性测定用金属模具的本发明的流动特性测定方法，作为半导体封装用树脂组合物的产品检查，将流动特性管理在规定范围内，可得到流动长度在50cm以上的本发明半导体封装用树脂组合物，用这种本发明的半导体封装用树脂组合物对半导体元件进行封装成形得到的半导体装置即使是具有狭缝的半导体装置，也可以在没有充填不良等情况下稳定地获得。
对作为使用本发明的半导体封装用树脂组合物进行封装的半导体元件，无特殊限制，例如可以是集成电路、大规模集成电路、晶体管、晶闸管、二极管、固体成像元件等。
作为通过本发明的半导体装置的制造方法得到的半导体装置的方式，无特殊限制，例如可以是双列直插封装（DIP）、塑料有引线芯片载体（PLCC）、四方扁平封装（QFP）、小外形封装（SOP）、小外形J型引脚封装（SOJ）、薄型小外形封装（TSOP）、薄型四方扁平封装（TQFP）、带载封装（TCP）、球栅阵列（BGA）、芯片级封装（CSP）等。此外，作为在用半导体封装用树脂组合物进行封装成形后经单片化工序而得到的半导体装置的方式，可以是MAP型的球栅阵列（BGA）、MAP型的芯片级封装（CSP）、MAP型的四方扁平无引脚（QFN）等。
通过上述转移成形等成形方法封装的半导体装置直接或在80℃到200℃左右的温度下用10分钟到10小时左右的时间完全固化后搭载到电子器械上。
图2是通过本发明的半导体装置的制造方法所得到的半导体装置的一个例子，是显示在对并列搭载在电路基板上的多个半导体元件进行统一封装成形后进行单片化的半导体装置（MAP型的BGA）中的统一封装成形后（单片化前）的概略的截面图。半导体元件1通过固晶材料固化体2并列地多个固定在电路基板6上。半导体元件1的电极板5和电路基板6的电极板7通过焊线3电接合在一起。在搭载有电路基板6的半导体元件1的面和相反侧的面上形成有焊球8，该焊球8与电路基板6的电极板7在电路基板6的内部电接合。封装材料4例如由半导体封装用树脂组合物的固化物形成，仅电路基板6的搭载有多个半导体元件1的单面侧用该封装材料4统一封装成形。沿切割线9切割，进行单片化。图2显示了在单片化后的半导体装置中，在电路基板6上搭载了1个半导体元件1，但也可并列或层积地搭载2个以上。
实施例
以下显示本发明的实验例，但本发明并不局限于这些实验例。
另外，将实验例中使用的流动特性评价用金属模具及半导体封装用树脂组合物显示如下。
（流动特性评价用金属模具）
本发明的图1所示的流动特性评价用金属模具（以下也称“扁平流路金属模具”）：流路的截面形状中从截面重心到轮廓线的最小距离为0.1mm（流路的截面形状为宽5mm、高0.2mm的长方形）、流路为螺旋状的流动特性评价用金属模具。
ANSI/ASTM D3123-72中规定的螺旋流路测定用金属模具（以下也称“螺旋流路金属模具”）：流路的截面形状中从截面重心到轮廓线的最小距离约为0.7mm（流路的截面形状为R1.6mm（R1.63英寸）的半圆形）、流路为螺旋状的流动特性评价用金属模具。
（半导体封装用树脂组合物）
按表1所记载的添加比例添加以下所示的各成分，用混合器混合后，用热辊在95℃混炼8分钟，再冷却后进行粉碎，得到半导体封装用树脂组合物。
（环氧树脂）
环氧树脂1：下述式（1）所示的、具有亚联苯基骨架的苯酚芳烷基型环氧树脂（日本化药公司产品，商品名NC3000P，软化点58℃，环氧当量273）
Figure BDA00001668435000131
环氧树脂2：以下述式（2）所示的化合物为主要成分的联苯型环氧树脂（JapanEpoxy Resins公司产品，商品名：YX-4000，环氧当量190，熔点105℃）
Figure BDA00001668435000132
（酚醛树脂类固化剂）
酚醛树脂类固化剂1：下述式（3）表示的、具有亚联苯基骨架的苯酚芳烷基树脂（明和化成公司产品，商品名MEH-7851SS，软化点107℃，羟基当量204）
Figure BDA00001668435000133
酚醛树脂类固化剂2：下述式（4）表示的苯酚芳烷基树脂（三井化学公司产品，商品名：XLC-LL，羟基当量165，软化点79℃）
Figure BDA00001668435000134
（无机充填材料）
熔融球状硅石1（平均粒径6μm，筛除了24μm以上的粗粉）
（固化促进剂）
固化促进剂1：三苯基膦
固化促进剂2：下述式（5）所示的固化促进剂
Figure BDA00001668435000141
固化促进剂3：下述式（6）所示的固化促进剂
Figure BDA00001668435000142
（偶联剂）
硅烷偶联剂1：N－苯基－γ－氨丙基三甲氧基硅烷（信越化学公司产品，商品名：KBM-573）
（其他添加剂）
卡那巴蜡（日兴Fine Products公司产品，商品名：NIKKO CARNAUBA）
炭黑：（三菱化学公司产品，商品名：MA-600）
对所得半导体封装用树脂组合物用以下方法进行了评价。结果示于表1。
评价方法
扁平流路：用低压转移成形机（上泷精机公司产品，KTS-15），在金属模具温度175℃、注入压力6.9MPa、保压时间120秒的条件下，将半导体封装用树脂组合物注入到流动特性测定用金属模具（扁平流路金属模具）中，计算半导体封装用树脂组合物的从流动起点到终点的流动距离，作为流动长度。单位为cm。
螺旋流路：用低压转移成形机（上泷精机公司产品，KTS-15），在金属模具温度175℃、注入压力6.9MPa、保压时间120秒的条件下，将半导体封装用树脂组合物注入到螺旋流路测定用金属模具（螺旋流路金属模具）中，计算半导体封装用树脂组合物的从流动起点到终点的流动距离，作为流动长度。单位为cm。
凝胶时间：在175℃的热板上混炼树脂组合物，测定了到固化为止所需的时间。单位为秒。
狭缝填充性：在上模具上具有4板近长方体（宽50mm×深50mm×高350μm）的模穴的金属模具的下模具上设置安装有36个焊锡凸块高35μm的倒装芯片（芯片尺寸：10mm×10mm×180μm厚）的MAP基板（基板尺寸：60mm×250mm×230μm厚）上，随后，用低压转移成形机（TOWA公司产品），在金属模具温度175℃、注入压力9.8MPa、固化时间120秒的条件下，将安装在MAP基板上的倒装芯片用半导体封装用树脂组合物进行统一封装成形，随后进行单片化，得到半导体装置（封装尺寸：15mm×15mm，树脂封装部的厚度350μm）。此时，半导体封装用树脂组合物在流路中的最薄部分为基板和芯片间的凸块部分，该部分的截面形状为宽10mm、高0.035mm。对所得的半导体装置36个用超声波图像装置（日立建机公司产品，FineSAT）确认了其填充性。所有的半导体装置均无充填的，判定为○，只要有1个未充填，就判定为×。
Figure BDA00001668435000161

Claims (14)

1.流动特性测定用金属模具，用于将作为被测物的树脂组合物注入到设置在金属模具上的流路中、测定所述树脂组合物的流动特性，其中，所述流路的截面形状中从截面重心到轮廓线的最小距离在0.02mm以上、0.4mm以下。
2.根据权利要求1所述的流动特性测定用金属模具，其特征在于，所述流路为螺旋状流路。
3.根据权利要求1所述的流动特性测定用金属模具，其特征在于，所述流路的截面形状为长方形、梯形或者半圆柱形。
4.根据权利要求1所述的流动特性测定用金属模具，其特征在于，所述流路的截面形状的最大宽度（w）与最大高度（h）存在w≥h的关系。
5.根据权利要求4所述的流动特性测定用金属模具，其特征在于，所述流路的截面形状的所述最大高度在0.05mm以上、0.8mm以下。
6.根据权利要求4所述的流动特性测定用金属模具，其特征在于，所述流路的截面形状的所述最大宽度在0.5mm以上、10mm以下。
7.流动特性测定方法，包括将作为被测物的树脂组合物注入到权利要求1所述的流动特性测定用金属模具的流路中、使其向一个方向流动的工序，以及将所述树脂组合物的从所述流动起点到终点的流动距离作为流动长度求出的工序。
8.根据权利要求7所述的流动特性测定方法，其特征在于，所述将流动距离作为流动长度求出的工序使用低压转移成形机，在金属模具温度140～190℃、注入压力6.9MPa、保压时间60～180秒的条件下实施。
9.半导体封装用树脂组合物的检查方法，用权利要求7所述的流动特性测定方法评价树脂组合物的流动特性，其中，所述树脂组合物为半导体封装用树脂组合物，作为所述半导体封装用树脂组合物的产品检查，包括测定所述半导体封装用树脂组合物的流动长度、将其值与预先规定的产品规格进行比较、判断合格与否的工序。
10.半导体封装用树脂组合物，含有（A）环氧树脂、（B）酚醛树脂类硬化剂、（C）无机填充材料及（D）固化促进剂，其特征在于，使用低压转移成形机，在金属模具温度175℃、注入压力6.9MPa、保压时间120秒的条件下，根据权利要求7所述的流动特性测定方法，将所述半导体封装用树脂组合物注入具有流路截面形状为宽5mm、高0.2mm的近长方形的螺旋状流路的权利要求1所述的流动特性测定用金属模具的流路中进行测定时的流动长度在50cm以上。
11.根据权利要求10所述的半导体封装用树脂组合物，其特征在于，将使用低压转移成形机、在金属模具温度175℃、注入压力6.9MPa、保压时间120秒的条件下根据权利要求7所述的流动特性测定方法将所述半导体封装用树脂组合物注入具有流路截面形状为宽5mm、高0.2mm的近长方形的螺旋状流路的权利要求1所述的流动特性测定用金属模具的流路中进行测定时的流动长度作为L1，
将使用低压传递成形机、在金属模具温度175℃、注入压力6.9MPa、保压时间120秒的条件下将所述半导体封装用树脂组合物注入具有流路截面形状为半径R 1.6mm的半圆形的螺旋状流路的ANSI/ASTM D 3123-72中规定的螺旋流动测定用金属模具的流路中测得的流动长度作为L2，此时满足下述式子：
0.25L2≤L1。
12.根据权利要求10所述的半导体封装用树脂组合物，其特征在于，使用低压传递成形机，在金属模具温度175℃、注入压力6.9MPa、保压时间120秒的条件下，根据权利要求7所述的流动特性测定方法，将所述半导体封装用树脂组合物注入具有流路截面形状为宽5mm、高0.2mm的近长方形的螺旋状流路的权利要求1所述的流动特性测定用金属模具的流路中进行测定时的流动长度在60cm以上。
13.根据权利要求10所述的半导体封装用树脂组合物，其特征在于，使用低压传递成形机，在金属模具温度175℃、注入压力6.9MPa、保压时间120秒的条件下，根据权利要求7所述的流动特性测定方法，将所述半导体封装用树脂组合物注入到具有流路截面形状为宽5mm、高0.2mm的近长方形的螺旋状流路的权利要求1所述的流动特性测定用金属模具的流路中进行测定时的流动长度在80cm以上。
14.半导体装置的制造方法，对层积或并列搭载在具有晶片焊盘部的引线框或电路基板上的1个以上半导体元件，用上述权利要求10所述的半导体封装用树脂组合物封装成形，其中，所述半导体装置具有最小高度在0.01mm以上、0.1mm以下的狭缝。
CN2010800528366A 2009-11-24 2010-11-17 流动特性测定用金属模具、流动特性测定方法、半导体封装用树脂组合物及半导体装置的制造方法 Pending CN102686996A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009265872 2009-11-24
JP2009-265872 2009-11-24
PCT/JP2010/006733 WO2011064964A1 (ja) 2009-11-24 2010-11-17 流動特性測定用金型、流動特性測定方法、半導体封止用樹脂組成物及び半導体装置の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102686996A true CN102686996A (zh) 2012-09-19

Family

ID=44066079

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2010800528366A Pending CN102686996A (zh) 2009-11-24 2010-11-17 流动特性测定用金属模具、流动特性测定方法、半导体封装用树脂组合物及半导体装置的制造方法

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20120280425A1 (zh)
JP (1) JP5742723B2 (zh)
KR (1) KR101748897B1 (zh)
CN (1) CN102686996A (zh)
SG (1) SG10201407601XA (zh)
TW (1) TWI477756B (zh)
WO (1) WO2011064964A1 (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105058686A (zh) * 2015-07-21 2015-11-18 深圳市盛元半导体有限公司 一种快速检测ic封装料流动长度的方法
CN111801567A (zh) * 2018-03-06 2020-10-20 日立化成株式会社 树脂组合物的流动性评价方法、树脂组合物的分选方法以及半导体装置的制造方法
CN114402029A (zh) * 2019-09-12 2022-04-26 昭和电工材料株式会社 压缩成形用密封材及电子零件装置

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5957961B2 (ja) * 2012-03-01 2016-07-27 住友ベークライト株式会社 固定用樹脂組成物、ロータおよび自動車
JP6217099B2 (ja) * 2013-03-22 2017-10-25 住友ベークライト株式会社 エポキシ樹脂成形材料、モールドコイルの製造方法及びモールドコイル
CN104309085B (zh) * 2014-10-11 2016-08-24 浙江师范大学 一种在线监测微注塑中复合材料形态演变的装置及方法
US9704767B1 (en) 2015-12-23 2017-07-11 Intel Corporation Mold compound with reinforced fibers
KR102524283B1 (ko) * 2017-04-21 2023-04-20 닛뽄 가야쿠 가부시키가이샤 감광성 수지 조성물 및 그의 경화물, 그리고 이들의 이용
JPWO2022118749A1 (zh) * 2020-12-03 2022-06-09
CN116640494B (zh) * 2023-06-25 2024-05-28 佛山市南伽科技有限公司 一种改性水滑石/石墨烯防腐涂料

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03105234A (ja) * 1989-09-20 1991-05-02 Hitachi Ltd 樹脂流動硬化特性測定装置
JPH10138254A (ja) * 1996-11-11 1998-05-26 Sumitomo Metal Mining Co Ltd ボンディングワイヤ流れと樹脂流動性の評価用金型及び該金型を用いた評価方法
CN1213854A (zh) * 1997-10-08 1999-04-14 日本电气株式会社 散热板引入树脂模制的半导体封装及其制造方法
JPH11295204A (ja) * 1998-04-09 1999-10-29 Nec Corp 樹脂の特性試験用金型及び樹脂の特性試験方法
JP2004284032A (ja) * 2003-03-19 2004-10-14 Sumitomo Bakelite Co Ltd モデル金型及び樹脂流動測定装置
JP2004361348A (ja) * 2003-06-06 2004-12-24 Sumitomo Bakelite Co Ltd スパイラルフロー試験方法並びにスパイラルフロー試験金型及びスパイラルフロー試験装置
US6941797B2 (en) * 2002-08-07 2005-09-13 Bayer Aktiengesellschaft Device and method for determining the viscosities of liquids by means of the capillary force

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000178345A (ja) * 1998-12-14 2000-06-27 Sumitomo Bakelite Co Ltd 半導体封止用樹脂組成物及び半導体装置
JP4088430B2 (ja) * 2001-07-31 2008-05-21 日立化成工業株式会社 半導体封止用エポキシ樹脂組成物の製造方法
JP4300878B2 (ja) * 2003-05-29 2009-07-22 住友ベークライト株式会社 モールド金型及びそれを用いたウェルドの評価方法
JP2005097411A (ja) * 2003-09-24 2005-04-14 Matsushita Electric Works Ltd 封止用エポキシ樹脂組成物、及び、それを用いて封止した半導体装置
JP2008115373A (ja) * 2006-10-12 2008-05-22 Hitachi Chem Co Ltd 樹脂組成物の流れ率の測定方法、封止用エポキシ樹脂組成物及び電子部品装置
JP2009173812A (ja) * 2008-01-25 2009-08-06 Panasonic Electric Works Co Ltd 封止用エポキシ樹脂組成物および半導体装置
US8969490B2 (en) * 2008-03-25 2015-03-03 Sumitomo Bakelite Company, Ltd. Epoxy resin composition, resin sheet, prepreg, multilayer printed wiring board and semiconductor device

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03105234A (ja) * 1989-09-20 1991-05-02 Hitachi Ltd 樹脂流動硬化特性測定装置
JPH10138254A (ja) * 1996-11-11 1998-05-26 Sumitomo Metal Mining Co Ltd ボンディングワイヤ流れと樹脂流動性の評価用金型及び該金型を用いた評価方法
CN1213854A (zh) * 1997-10-08 1999-04-14 日本电气株式会社 散热板引入树脂模制的半导体封装及其制造方法
JPH11295204A (ja) * 1998-04-09 1999-10-29 Nec Corp 樹脂の特性試験用金型及び樹脂の特性試験方法
US6941797B2 (en) * 2002-08-07 2005-09-13 Bayer Aktiengesellschaft Device and method for determining the viscosities of liquids by means of the capillary force
JP2004284032A (ja) * 2003-03-19 2004-10-14 Sumitomo Bakelite Co Ltd モデル金型及び樹脂流動測定装置
JP2004361348A (ja) * 2003-06-06 2004-12-24 Sumitomo Bakelite Co Ltd スパイラルフロー試験方法並びにスパイラルフロー試験金型及びスパイラルフロー試験装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105058686A (zh) * 2015-07-21 2015-11-18 深圳市盛元半导体有限公司 一种快速检测ic封装料流动长度的方法
CN111801567A (zh) * 2018-03-06 2020-10-20 日立化成株式会社 树脂组合物的流动性评价方法、树脂组合物的分选方法以及半导体装置的制造方法
CN111801567B (zh) * 2018-03-06 2023-08-11 株式会社力森诺科 树脂组合物的流动性评价方法、树脂组合物的分选方法以及半导体装置的制造方法
CN114402029A (zh) * 2019-09-12 2022-04-26 昭和电工材料株式会社 压缩成形用密封材及电子零件装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP5742723B2 (ja) 2015-07-01
TW201128177A (en) 2011-08-16
WO2011064964A1 (ja) 2011-06-03
KR20120123039A (ko) 2012-11-07
SG10201407601XA (en) 2015-01-29
KR101748897B1 (ko) 2017-06-19
JPWO2011064964A1 (ja) 2013-04-11
US20120280425A1 (en) 2012-11-08
TWI477756B (zh) 2015-03-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102686996A (zh) 流动特性测定用金属模具、流动特性测定方法、半导体封装用树脂组合物及半导体装置的制造方法
KR101004880B1 (ko) 에폭시 수지 조성물 및 그것을 사용한 반도체장치
JP4404050B2 (ja) 半導体封止用樹脂組成物およびこれを用いた半導体装置
JP5256185B2 (ja) エポキシ樹脂組成物及び半導体装置
CN101068846B (zh) 环氧树脂组合物及半导体器件
CN102627832A (zh) 环氧树脂组合物及半导体器件
CN102516499B (zh) 密封半导体用环氧树脂组合物及半导体装置
TWI839335B (zh) 應用於電子零件裝置密封之環氧樹脂組成物及電子零件裝置
JP5899498B2 (ja) 半導体封止用エポキシ樹脂組成物とその製造方法および半導体装置
CN102725836A (zh) 半导体装置
TWI391420B (zh) Epoxy resin composition for semiconductor sealing and semiconductor device
JP2008163138A (ja) 半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び半導体装置
JP4404051B2 (ja) 半導体封止用樹脂組成物およびこれを用いた半導体装置
KR20200094792A (ko) 볼 그리드 어레이 패키지 밀봉용 에폭시 수지 조성물, 에폭시 수지 경화물 및 전자 부품 장치
WO2005012386A1 (ja) 封止用エポキシ樹脂成形材料及び電子部品装置
JP6102112B2 (ja) エポキシ樹脂組成物及び電子部品装置
CN113227192A (zh) 密封用树脂组合物、半导体装置和半导体装置的制造方法
JP2012241178A (ja) 半導体封止用エポキシ樹脂組成物および半導体装置
CN105308731A (zh) 半导体装置
JP2015000941A (ja) エポキシ樹脂組成物及び電子部品装置
JP5547680B2 (ja) 封止用エポキシ樹脂組成物及び半導体装置
KR102137550B1 (ko) 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물 및 이를 이용하여 밀봉된 반도체 장치
JP2014094979A (ja) 半導体封止用エポキシ樹脂組成物および半導体装置
JP7365641B2 (ja) 封止用樹脂組成物及び半導体装置
JP2013234305A (ja) 半導体封止用エポキシ樹脂組成物および半導体装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20120919

RJ01 Rejection of invention patent application after publication